高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，系統(tǒng)殼體分為兩個室，中間由隔板和除濕轉(zhuǎn)輪分隔，一個室內(nèi)設(shè)有再生空氣進(jìn)風(fēng)口、再生風(fēng)機、加熱器、干燥空氣離心風(fēng)機以及干燥空氣出風(fēng)口，另一個室內(nèi)設(shè)有再生空氣出風(fēng)口、處理空氣進(jìn)風(fēng)口和冷卻器，干燥空氣出風(fēng)口通過輸氣管道連接高壓柜底部入口；系統(tǒng)殼體上還設(shè)置系統(tǒng)控制箱。除濕轉(zhuǎn)輪被分隔為處理空氣區(qū)域和再生空氣區(qū)域。通過輸氣管道不間斷的向高壓柜內(nèi)輸送干燥空氣，保證柜內(nèi)空氣壓力相對柜外為正壓。其優(yōu)點是：通過超低露點的干空氣在柜內(nèi)的正壓，將潮濕空氣通過柜體縫隙和泄壓通道排出柜外，徹底降低了柜內(nèi)空氣的水分含量，從而降低了柜內(nèi)空氣濕度，降低了露點溫度，從而避免了凝露的發(fā)生。
【專利說明】高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣除濕機，具體是一種高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)階段開關(guān)柜去濕方法繁多，有高壓室內(nèi)加裝除濕機的，有傳統(tǒng)的柜內(nèi)加熱除濕 裝置，有半導(dǎo)體除濕機的，但效果都不明顯，因為單純地依靠在高壓柜外部環(huán)境即高壓室 內(nèi)加裝除濕設(shè)備，或在開關(guān)室內(nèi)放置加熱器，或根據(jù)帕爾帖效應(yīng)，使用特殊的熱電半導(dǎo)體材 料，制造半導(dǎo)體致冷器件進(jìn)行除濕都不能有效的阻止高壓柜內(nèi)濕氣過，形成凝露。要解決開 關(guān)柜內(nèi)濕度過高和凝露的問題，只有將柜內(nèi)空氣中的水蒸氣大量的排出到柜外才能從根本 上解決問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種安全、可靠、高效率的高壓 柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)來進(jìn)行高壓柜內(nèi)的除濕。
[0004] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述的高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)采用除濕轉(zhuǎn)輪， 所述除濕轉(zhuǎn)輪被分隔為兩個區(qū)：270度扇形區(qū)域的處理空氣區(qū)域和90度扇形區(qū)域的再生空 氣區(qū)域；系統(tǒng)殼體分為兩個室，中間由隔板和所述除濕轉(zhuǎn)輪分隔開，其中一個室內(nèi)設(shè)有再生 空氣進(jìn)風(fēng)口、再生風(fēng)機、加熱器、干燥空氣離心風(fēng)機以及干燥空氣出風(fēng)口，另一個室內(nèi)設(shè)有 再生空氣出風(fēng)口、處理空氣進(jìn)風(fēng)口和冷卻器，再生空氣進(jìn)風(fēng)口通過管路依次連接再生風(fēng)機、 加熱器、除濕轉(zhuǎn)輪的再生空氣區(qū)域、再生空氣出風(fēng)口，處理空氣進(jìn)風(fēng)口通過管路依次連接冷 卻器、除濕轉(zhuǎn)輪的處理空氣區(qū)域、干燥空氣離心風(fēng)機和干燥空氣出風(fēng)口，干燥空氣出風(fēng)口通 過輸氣管道連接高壓柜底部空氣入口；系統(tǒng)殼體上還設(shè)置系統(tǒng)控制箱，內(nèi)含控制器，系統(tǒng)控 制箱通過線纜連接到所述除濕轉(zhuǎn)輪的驅(qū)動馬達(dá)、再生風(fēng)機、加熱器、干燥空氣離心風(fēng)機、冷 卻器；除濕轉(zhuǎn)輪在除濕過程中，不斷緩慢轉(zhuǎn)動，當(dāng)處理空氣區(qū)域吸收或吸附了水分子，變成 飽和狀態(tài)后，將自動轉(zhuǎn)到再生空氣區(qū)域，進(jìn)入再生過程；在再生過程中，再生空氣經(jīng)加熱后， 進(jìn)入再生空氣區(qū)域，在高溫狀態(tài)下，除濕轉(zhuǎn)輪吸收或吸附的水分子被脫附，散失到再生空氣 中，再生空氣由于在脫附過程中散發(fā)了熱量，自身溫度降低，變成了濕空氣，通過再生空氣 出風(fēng)口排至高壓柜外。
[0005] 通過輸氣管道不間斷的向高壓柜內(nèi)輸送干燥的空氣（每小時送氣量為高壓柜體積 的8?10倍)，保證柜內(nèi)空氣壓力相對柜外為正壓。
[0006] 在所述再生空氣進(jìn)風(fēng)口和處理空氣進(jìn)風(fēng)口分別設(shè)置空氣過濾單元。
[0007] 所述除濕轉(zhuǎn)輪以12?24轉(zhuǎn)/小時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。再生空氣經(jīng)過再生風(fēng)機增壓進(jìn)入 加熱器，然后空氣加熱到120攝氏度進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪再生空氣區(qū)域。高壓柜內(nèi)的處理空氣經(jīng) 過處理空氣進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入到冷卻器，將濕空氣冷卻到9度，然后進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪處理空氣區(qū)域。
[0008] 系統(tǒng)還包括在高壓柜內(nèi)設(shè)置的移動式離心風(fēng)機，所述移動式離心風(fēng)機包括機箱和 機箱內(nèi)部的離心風(fēng)機，機箱底部具有滾輪，機箱底部具有進(jìn)風(fēng)口，連接到高壓柜底部空氣入 口，機箱側(cè)面具有出風(fēng)口，機箱上安裝有溫濕度傳感器，所述離心風(fēng)機和溫濕度傳感器均通 過線纜連接到系統(tǒng)控制箱；通過溫濕度傳感器實時檢測環(huán)境溫濕度，環(huán)境溫濕度達(dá)到報警 值時，啟動離心風(fēng)機，將空氣經(jīng)過底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入機箱內(nèi)部，再由離心風(fēng)機增壓將空氣通過 出風(fēng)口高壓吹至物體表面。
[0009] 所述輸氣管道具有多個出氣口，每個出氣口安裝有可調(diào)閥門，每個可調(diào)閥門的控 制端連接到系統(tǒng)控制箱。根據(jù)與送風(fēng)口的距離由近到遠(yuǎn)，將所述可調(diào)閥門打開，開度由小到 大，使各個出氣口的送風(fēng)量均衡。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點是：通過超低露點的干空氣在柜內(nèi)的正壓，將潮濕空氣通過柜體縫 隙和泄壓通道排出柜外，徹底降低了柜內(nèi)空氣的水分含量，從而降低了柜內(nèi)空氣濕度，降低 了露點溫度，從而避免了凝露的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 圖2是移動式離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3是輸氣管道閥門示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015] 如圖1所示，系統(tǒng)殼體11分為兩個室，中間由隔板和除濕轉(zhuǎn)輪10分隔開，其中一 個室內(nèi)設(shè)有再生空氣進(jìn)風(fēng)口 1、再生風(fēng)機6、加熱器7、干燥空氣離心風(fēng)機8以及干燥空氣出 風(fēng)口 5,另一個室內(nèi)設(shè)有再生空氣出風(fēng)口 2、處理空氣進(jìn)風(fēng)口 3和冷卻器4,再生空氣進(jìn)風(fēng)口 1通過管路依次連接再生風(fēng)機6、加熱器7、除濕轉(zhuǎn)輪10的再生空氣區(qū)域、再生空氣出風(fēng)口 2,處理空氣進(jìn)風(fēng)口 3通過管路依次連接冷卻器4、除濕轉(zhuǎn)輪10的處理空氣區(qū)域、干燥空氣 離心風(fēng)機8和干燥空氣出風(fēng)口 5,干燥空氣出風(fēng)口 5通過輸氣管道12連接高壓柜底部空氣 入口；在所述再生空氣進(jìn)風(fēng)口 1和處理空氣進(jìn)風(fēng)口 3分別設(shè)置空氣過濾單元。系統(tǒng)殼體11 上還設(shè)置系統(tǒng)控制箱9,內(nèi)含控制器，系統(tǒng)控制箱9通過線纜連接到所述除濕轉(zhuǎn)輪10的驅(qū)動 馬達(dá)、再生風(fēng)機6、加熱器7、干燥空氣離心風(fēng)機8、冷卻器4。
[0016] 本發(fā)明的高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)采用蜂窩式除濕轉(zhuǎn)輪，包括由特殊復(fù)合耐熱 材料（陶瓷硅膠）制成的波紋狀介質(zhì)構(gòu)成，并載有干燥劑的蜂窩狀干燥轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)時， 持續(xù)重復(fù)吸濕再生動作，不影響空氣流動，連續(xù)不斷地提供超低露點的干燥空氣。除濕轉(zhuǎn)輪 由含有高密度封填料的隔板分為兩個區(qū)：處理空氣區(qū)域為270度的扇形區(qū)域；再生空氣區(qū) 域為90度扇形區(qū)域。
[0017] 除濕轉(zhuǎn)輪在除濕過程中，不斷緩慢轉(zhuǎn)動。當(dāng)處理空氣區(qū)域的轉(zhuǎn)輪270度扇面吸收 或吸附了水分子，變成飽和狀態(tài)后，將自動轉(zhuǎn)到再生空氣區(qū)域的90度扇面，進(jìn)入再生過程。 在再生過程中，再生空氣經(jīng)加熱后，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪再生區(qū)扇面，在高溫狀態(tài)下，轉(zhuǎn)輪吸收或吸附 的水分子被脫附，散失到再生空氣中。再生空氣由于在脫附過程中散發(fā)了熱量，自身溫度降 低，變成了含濕量較大的濕空氣。濕空氣則由再生風(fēng)機排至高壓柜外。
[0018] 在上述邊除濕邊再生過程中，空氣不斷除濕，轉(zhuǎn)輪不斷被再生，如此反復(fù)，連續(xù)除 濕。轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速很慢，一般以12?24轉(zhuǎn)/小時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，能耗極小，處理空氣的含濕量 可低于 0.0007g/kg。
[0019] 經(jīng)過轉(zhuǎn)輪除濕機除濕，可除去空氣中70%的濕度，轉(zhuǎn)輪除濕機的出口空氣的露點 比進(jìn)氣空氣的露點低10?15°c，可保障柜內(nèi)干燥無濕氣，且避免設(shè)備氧化。通過不間斷的 向高壓柜內(nèi)輸送干燥的空氣(每小時送氣量為高壓柜體積的8?10倍)，保證柜內(nèi)空氣壓力 相對柜外為正壓，即使考慮到柜體表面的泄壓孔洞的泄露，送入的干燥空氣仍然可以利用 柜內(nèi)各倉室隔板的縫隙和孔洞，從底部的電纜室到達(dá)開關(guān)室、二次設(shè)備室和母線室，保證高 壓柜內(nèi)無死角。
[0020] 工作流程為： 1、再生空氣經(jīng)過再生風(fēng)機6增壓進(jìn)入加熱器7,然后空氣加熱到120度左右進(jìn)入除濕 轉(zhuǎn)輪90度扇形區(qū)域，使除濕轉(zhuǎn)輪10內(nèi)吸收的水分被高溫空氣帶出，通過再生空氣出風(fēng)口 2 排出。
[0021] 2、高壓柜內(nèi)的濕空氣經(jīng)過處理空氣進(jìn)風(fēng)口 3進(jìn)入到冷卻器4,將濕空氣冷卻到9度 左右，然后進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪270度扇形區(qū)域，由除濕轉(zhuǎn)輪10將濕空氣中的水分吸收(實施例中 轉(zhuǎn)輪不斷緩慢轉(zhuǎn)動15?18轉(zhuǎn)/小時)，出除濕轉(zhuǎn)輪10的干燥空氣經(jīng)離心風(fēng)機8增壓后由 干燥空氣出風(fēng)口 5進(jìn)入輸氣管道，再進(jìn)入高壓柜底部入口。
[0022] 這種方法除濕效果明顯，可明顯降低柜內(nèi)相對濕度和露點溫度，避免凝露的產(chǎn)生， 除能降低空氣濕度、防止凝露產(chǎn)生之外，還能有效的防止設(shè)備零部件氧化；工作溫度范圍 寬，可以在零下30°C狀態(tài)下，持續(xù)進(jìn)行除濕工作。
[0023] 如圖2所示，系統(tǒng)還包括在高壓柜內(nèi)設(shè)置的移動式離心風(fēng)機，所述移動式離心風(fēng) 機包括機箱14和機箱14內(nèi)部的離心風(fēng)機，機箱14底部具有滾輪16,機箱14底部具有進(jìn)風(fēng) 口 14-1，連接到高壓柜底部空氣入口，機箱14側(cè)面具有出風(fēng)口 14-2,機箱14上安裝有溫濕 度傳感器15,所述離心風(fēng)機和溫濕度傳感器15均通過線纜連接到系統(tǒng)控制箱9 ;通過溫濕 度傳感器15實時檢測環(huán)境溫濕度，環(huán)境溫濕度達(dá)到報警值時，啟動離心風(fēng)機，將空氣經(jīng)過 底部進(jìn)風(fēng)口 14-1進(jìn)入機箱14內(nèi)部，再由離心風(fēng)機增壓將空氣通過出風(fēng)口 14-2高壓吹至物 體表面。
[0024] 所述輸氣管道12具有多個出氣口，每個出氣口安裝有可調(diào)閥門13,每個可調(diào)閥門 13的控制端連接到系統(tǒng)控制箱9。根據(jù)與送風(fēng)口的距離由近到遠(yuǎn)，將所述可調(diào)閥門13打開， 開度由小到大。如圖3所示，實施例中輸氣管道12長50米，具有5個送風(fēng)口，分別設(shè)有一 個可調(diào)閥門13,閥門最大開度0.4米。由距離輸氣管道送風(fēng)口由近到遠(yuǎn)，將5個可調(diào)閥門打 開，打開閥門的開口分別為60%、70%、80%、90%、100%，這樣在輸氣管道送氣時可以最大限度 的保證各個出氣口的送風(fēng)量均衡。
[0025] 由上可見，本發(fā)明應(yīng)用了蜂巢式硅膠轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸濕的過程中同步對吸濕后的吸附 劑進(jìn)行再生脫水處理，可循環(huán)使用，整個吸濕工作可以連續(xù)進(jìn)行，克服了壓縮機式除濕機 (大約10°C以下就不能工作)不能連續(xù)除濕且在低溫低濕情況下無能為力的缺點。該系統(tǒng)可 以工作在零下30°c狀態(tài)下，能夠持續(xù)除濕工作；可連續(xù)提供冷卻除濕方式無法實現(xiàn)的露點 在10°C以下的超低濕度的干燥空氣。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，驅(qū)動控制部分簡單，只需除濕轉(zhuǎn)輪、 再生用加熱器和送風(fēng)機運轉(zhuǎn)，即可得到干燥空氣，所以操作簡單。另外，它屬于干式除濕型， 無需補充吸濕劑，維修保修方便；在清潔的空氣環(huán)境下，除濕轉(zhuǎn)輪的性能幾乎不會下降或退 化，可勝任長年的連續(xù)運轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，包括除濕轉(zhuǎn)輪（10)，所述除濕轉(zhuǎn)輪（10)被分隔為兩個 區(qū)：270度扇形區(qū)域的處理空氣區(qū)域和90度扇形區(qū)域的再生空氣區(qū)域，其特征是：系統(tǒng)殼體 (11)分為兩個室，中間由隔板和所述除濕轉(zhuǎn)輪（10)分隔開，其中一個室內(nèi)設(shè)有再生空氣進(jìn) 風(fēng)口（1)、再生風(fēng)機（6)、加熱器（7)、干燥空氣離心風(fēng)機（8)以及干燥空氣出風(fēng)口（5)，另一 個室內(nèi)設(shè)有再生空氣出風(fēng)口（2)、處理空氣進(jìn)風(fēng)口（3)和冷卻器（4)，再生空氣進(jìn)風(fēng)口（1)通 過管路依次連接再生風(fēng)機（6)、加熱器（7)、除濕轉(zhuǎn)輪（10)的再生空氣區(qū)域、再生空氣出風(fēng) 口（2)，處理空氣進(jìn)風(fēng)口（3)通過管路依次連接冷卻器（4)、除濕轉(zhuǎn)輪（10)的處理空氣區(qū)域、 干燥空氣離心風(fēng)機（8)和干燥空氣出風(fēng)口（5)，干燥空氣出風(fēng)口（5)通過輸氣管道（12)連 接高壓柜底部空氣入口；系統(tǒng)殼體（11)上還設(shè)置系統(tǒng)控制箱（9)，內(nèi)含控制器，系統(tǒng)控制箱 (9)通過線纜連接到所述除濕轉(zhuǎn)輪（10)的驅(qū)動馬達(dá)、再生風(fēng)機（6)、加熱器（7)、干燥空氣離 心風(fēng)機（8)、冷卻器（4);除濕轉(zhuǎn)輪（10)在除濕過程中，不斷緩慢轉(zhuǎn)動，當(dāng)處理空氣區(qū)域吸收 或吸附了水分子，變成飽和狀態(tài)后，將自動轉(zhuǎn)到再生空氣區(qū)域，進(jìn)入再生過程；在再生過程 中，再生空氣經(jīng)加熱后，進(jìn)入再生空氣區(qū)域，在高溫狀態(tài)下，除濕轉(zhuǎn)輪（10)吸收或吸附的水 分子被脫附，散失到再生空氣中，再生空氣由于在脫附過程中散發(fā)了熱量，自身溫度降低， 變成了濕空氣，通過再生空氣出風(fēng)口（2)排至高壓柜外。
2. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，還包括在高壓柜內(nèi)設(shè)置 的移動式離心風(fēng)機，所述移動式離心風(fēng)機包括機箱（14)和機箱（14)內(nèi)部的離心風(fēng)機，機箱 (14)底部具有滾輪（16)，機箱（14)底部具有進(jìn)風(fēng)口（ 14-1 )，連接到高壓柜底部空氣入口， 機箱（14)側(cè)面具有出風(fēng)口（ 14-2)，機箱（14)上安裝有溫濕度傳感器（15)，所述離心風(fēng)機和 溫濕度傳感器（15)均通過線纜連接到系統(tǒng)控制箱（9);通過溫濕度傳感器（15)實時檢測環(huán) 境溫濕度，環(huán)境溫濕度達(dá)到報警值時，啟動離心風(fēng)機，將空氣經(jīng)過底部進(jìn)風(fēng)口（ 14-1)進(jìn)入機 箱（14)內(nèi)部，再由離心風(fēng)機增壓將空氣通過出風(fēng)口（14-2)高壓吹至物體表面。
3. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，通過輸氣管道（12)不間 斷的向高壓柜內(nèi)輸送干燥的空氣，保證柜內(nèi)空氣壓力相對柜外為正壓。
4. 如權(quán)利要求3所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，每小時送氣量為高壓柜 體積的8?10倍。
5. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，所述輸氣管道（12)具有 多個出氣口，每個出氣口安裝有可調(diào)閥門（13 )，每個可調(diào)閥門（13 )的控制端連接到系統(tǒng)控 制箱（9)。
6. 如權(quán)利要求5所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，根據(jù)與送風(fēng)口的距離由 近到遠(yuǎn)，將所述可調(diào)閥門打開，開度由小到大，使各個出氣口的送風(fēng)量均衡。
7. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，在所述再生空氣進(jìn)風(fēng)口 (1)和處理空氣進(jìn)風(fēng)口（3)分別設(shè)置空氣過濾單元。
8. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，所述除濕轉(zhuǎn)輪（10)以 12?24轉(zhuǎn)/小時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。
9. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，再生空氣經(jīng)過再生風(fēng)機 (6)增壓進(jìn)入加熱器（7)，然后空氣加熱到120攝氏度進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪（10)再生空氣區(qū)域。
10. 如權(quán)利要求1所述高壓柜潔凈干空氣交換系統(tǒng)，其特征是，高壓柜內(nèi)的處理空氣經(jīng) 過處理空氣進(jìn)風(fēng)口（3)進(jìn)入到冷卻器（4)，將濕空氣冷卻到9度，然后進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪（10)處 理空氣區(qū)域。
【文檔編號】H02B1/56GK104124626SQ201410392159
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】朱婷, 強曉剛, 朱莉敏, 蔣樹風(fēng) 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司無錫供電公司